Question

3．一灯泡标有“6V 3W”字样，它与一定值电阻串联接入电压为9V的电路中，闭合开关，灯泡恰好正常发光，灯泡的电阻为12Ω，定值电阻的阻值为6Ω，通过灯泡的电流为0.5A；10s内定值电阻消耗的电能为15J．（不考虑灯丝电阻随温度的变化）

Answer 1

分析 （1）灯泡正常发光时的电压和额定电压相等，根据P=UI求出电流，再根据欧姆定律求出灯泡的电阻；
（2）电源的电压大于灯泡的额定电压，要使灯泡正常发光，根据串联电路的分压特点可知应串联一个电阻，利用串联电路的电压特点求出电阻两端的电压，再根据欧姆定律求出串联电阻的阻值，根据W=UIt求出该电阻消耗的电能．

解答 解：
（1）灯泡正常发光时，U_L=6V，P_L=3W，
根据P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：
I_L=$\frac{{P}_{L}}{{U}_{L}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A，
根据欧姆定律可得，灯泡的电阻：
R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{6V}{0.5A}$=12Ω；
（2）灯泡与一定值电阻串联接入电压为9V的电路中，闭合开关，灯泡恰好正常发光，
因为串联电路中各处的电流相等，
所以电路中的电流I=I_L=0.5A，
因为串联电路的总电压等于各分电压之和，
所以电阻两端的电压：U_R=U-U_L=9V-6V=3V，
串联电阻的阻值：R=$\frac{{U}_{R}}{I}$=$\frac{3V}{0.5A}$=6Ω，
10s内定值电阻消耗的电能：W_R=U_RIt=3V×0.5A×10s=15J．
故答案为：12；6；0.5；15．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活运用，知道灯泡正常发光时的电压和额定电压相等是关键．